Este documento clasifica e identifica los diferentes tipos de instrumentos de medición utilizados en la industria. Explica que los instrumentos se pueden clasificar según su función, como indicadores, registradores o controladores, o según la variable que miden, como instrumentos de presión, temperatura o caudal. Además, detalla las características clave de los instrumentos de medición como rango, precisión y sensibilidad. La automatización de procesos industriales requiere el uso adecuado de instrumentos de medición para controlar variables clave y asegurar

1. UNIVERSIDAD DE ORIENTE
NÚCLEO MONAGAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA DE SISTEMAS
CURSO ESPECIAL DE GRADO
“SISTEMAS DE GESTIÓN EMPRESARIAL PARA PROCESOS Y
COMUNICACIÓN INDUSTRIAL”
Clasificación de los Equipos de Medición
EQUIPO MODBUS
Tutor de Seminario Realizado por:
Ing. Judith Devia Juan Carlos Ascanio Carvajal
C.I: 20.139.269
Carlos Luis Oronoz Cabello
C.I: 19.446.901
Maturín, Febrero de 2014

2. 2
Índice
Introducción .................................................................................................... 2
Marco Teórico................................................................................................. 3
Instrumentos de Medición ...............................................................................3
Definición........................................................................................................ 3
Características................................................................................................ 3
Clasificación de los Instrumentos de medición ............................................... 4
Ejemplos......................................................................................................... 5
........................................................................................................................ 6
Discusión ........................................................................................................ 6
Conclusión ...................................................................................................... 8
Referencias..................................................................................................... 9

3. 3
Introducción
En todo proceso productivo existen elementos que deben ser monitoreados
con sumo cuidado, ya que poseen características especiales que afectan
directamente el resultado del proceso en cuestión. Al cuantificar estas
características se obtienen variables de proceso, las cuales reflejan o indican el
desempeño del proceso productivo en tiempo real. Sin embargo, a través de las
diferentes etapas que conforman dicho proceso estas variables podrían sufrir
cambios que pongan en riesgo la calidad o características específicas del
producto.
La cuantificación de las variables de proceso se lleva a cabo mediante el uso
de instrumentos de medición, los cuales reciben información directamente desde
el elemento o ambiente a controlar y la convierten en datos persistentes que
pueden ser comparados con el valor esperado o almacenados en el registro de
variables de campo.
Debido a que cada industria maneja procesos diferentes y además existen
infinidad de elementos a controlar, es de suma importancia conocer las variantes
en los instrumentos de medición para asa implementar el idóneo para cada caso,
dependiendo de las exigencias del proceso.

4. 4
Marco Teórico
Instrumentos de Medición
Definición
Un instrumento de medición es un dispositivo que se usa para comparar
magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida
se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o
patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de
estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por
el que se hace esta lógica conversión.
Los instrumentos de medición se utilizan con el propósito de contrastar
magnitudes físicas distintas, haciendo posible la observación de los fenómenos y
su cuantificación. Ahora bien, estos instrumentos no son sistemas ideales sino
reales, y por lo tanto tienen una serie de limitaciones que debemos tomar en
cuenta para poder juzgar si afectan de alguna manera las medidas que estamos
realizando, y poder determinar así mismo la veracidad de las anteriores.
Características
En la industria se utilizan términos específicos para definir las
características propias de los instrumentos de medición implementados. Esta
terminología empleada se ha unificado con el fin de que los fabricantes, los
usuarios y los organismos o entidades que intervienen directa o indirectamente en
el campo de la instrumentación industrial empleen el mismo lenguaje.
La unificación de los términos fue llevada a cabo por la organización ANSI
(American National Standards Institute), la cual aprueba estándares que se
obtienen como fruto del desarrollo de tentativas de estándares por parte de otras
organizaciones, agencias gubernamentales, compañías y otras entidades. Estos
estándares aseguran que las características y las prestaciones de los productos
son consistentes, es decir, que la gente use dichos productos en los mismos
términos y que esta categoría de productos se vea afectada por las mismas
pruebas de validez y calidad.

5. 5
Las definiciones de los términos empleados se relacionan con las
sugerencias hechas por la norma ANSI/ISA-S51.1-1979 (R 1993):
Campo de medida o rango: Es el conjunto de valores dentro de los límites
superior e inferior de medida, en los cuales el instrumento es capaz de trabajar en
forma confiable.
Alcance: Es la diferencia entre el límite de operación superior del instrumento
y el inferior, en las condiciones que se necesitan para el control. Se define como el
conjunto de valores en los que funcionará el instrumento.
Error: Se lo define como la diferencia entre el valor medido y el valor
verdadero. El error tiene en general variadas causas, las que se pueden de alguna
manera prever, calcular, eliminar mediante calibraciones y compensaciones; y los
que no se puede prever, pues dependen de causas desconocidas, o estocásticas.
Exactitud: Capacidad de un instrumento de dar valores de error pequeños. Si
un instrumento está calibrado correctamente los errores aleatorios inevitables
harán que los resultados de la medición tengan una cierta dispersión, si el
promedio de las mediciones coincide con el valor verdadero el instrumento es
exacto.
Precisión: Esto es la tolerancia mínima de medida que permitirá indicar,
registrar o controlar el instrumento. En otras palabras, es la mínima división de
escala de un instrumento.
Sensibilidad: Es la variación en la salida del instrumento por unidad de
variación de la variable del proceso (entrada), en definitiva se puede decir que es
la ganancia del instrumento.
Repetitividad: Es la capacidad de un instrumento de repetir el valor de una
medición, de un mismo valor de la variable real en una única dirección de
medición.
Histéresis: El amortiguamiento mas el rozamientos hace que haya un
consumo de energía en la carga y descarga de los instrumentos. Es debido a eso
que la curva de calibración ascendente no coincida con la descendente y eso es
llamado Histéresis.
Zona muerta: Es el máximo campo de variación de la variable en el proceso
real, para el cual el instrumento no registra ninguna variación en su indicación,
registro o control.
Saturación: Es el área en la cual el instrumento ha sobrepasado su
capacidad máxima de operación por lo que se presenta un comportamiento
distinto a la operación normal y por lo tanto, no confiable.

6. 6
Clasificación de los Instrumentos de medición
Los instrumentos de medición y de control son relativamente complejos y su
función puede comprenderse mejor si están incluidos dentro de una clasificación
adecuada. Existen varias formas para clasificar los instrumentos, aunque se
considerarán dos clasificaciones básicas: la primera relacionada con la función del
instrumento y la segunda con la variable del proceso.
De acuerdo a su función estos serán:
Instrumentos indicadores: son aquellos que como su nombre bien dice,
indican directamente el valor de la variable de proceso. Ejemplos: manómetros,
termómetros, etc.
Instrumentos ciegos: son los que cumplen una función reguladora en el
proceso, pero no muestran nada directamente. Ejemplos termostatos, presostatos,
etc.
Instrumentos registradores: en algunos casos podrá ser necesario un
registro histórico de la variable que se estudia en un determinado proceso, en este
caso, se usaran instrumentos de este tipo.
Elementos primarios: algunos elementos entran en contacto directo con el
fluido o variable de proceso que se desea medir, con el fin de recibir algún efecto
de este (absorben energía del proceso), y por este medio pueden evaluar la
variable en cuestión.
Transmisores: estos elementos reciben la variable de proceso a través del
elemento primario, y la transmiten a algún lugar remoto. Estos transmiten las
variables de proceso en forma de señales proporcionales a esas variables.
Transductores: son instrumentos fuera de línea (no en contacto con el
proceso), que son capaces de realizar operaciones lógicas y/o matemáticas con
señales de uno o más transmisores.
Convertidores: en ciertos casos, la señal de un transmisor no suele ser
compatible con lo esperado por el receptor de esa señal, en ese caso se utilizara
un elemento convertidor para lograr la ante mencionada compatibilidad de señal
Receptores: son los instrumentos que generalmente son instalados en el
panel de control, como interface entre el proceso y el hombre. Estos reciben la
señal de los transmisores o de un convertidor.
Controladores: este es uno de los elementos más importante, ya que será
el encargado de ejercer la función de comparar lo que está sucediendo en el
proceso, con lo que realmente se desea que suceda en él, para posteriormente,

7. 7
en base a la diferencia, envié una señal al proceso que tienda a corregir las
desviaciones.
Elemento final de control: será este elemento quien reciba la señal del
controlador y quien estando en contacto directo con el proceso en línea, ejerza un
cambio en este, de tal forma que se cambien los parámetros hacia el valor
deseado. Ejemplo: válvulas de control, compuertas, etc.
De acuerdo con la variable del proceso:
Expresados en función de la variable del proceso, los instrumentos se
dividen en instrumentos de caudal, nivel, presión, temperatura, densidad y peso
específico, humedad y punto de rocío, viscosidad, posición, velocidad, pH,
conductividad, frecuencia, fuerza, turbidez, etc..
De acuerdo con Creus (2010) esta clasificación:
(…) corresponde específicamente al tipo de las señales medidas siendo
independiente del sistema empleado en la conversión de la señal de proceso. De
este modo, un transmisor electrónico o digital de temperatura del tipo de bulbo y
capilar es un instrumento de temperatura a pesar de que la medida se efectúa
convirtiendo las variaciones de presión del liquido que llena el bulbo y el capilar; el
aparato receptor de la señal electrónica o digital del transmisor anterior es un
instrumento de temperatura, si bien, al ser receptor electrónico o digital lo
podríamos considerar instrumento de presión, caudal, nivel o cualquier otra
variable, según fuera la señal medida por el transmisor correspondiente; un
registrador potenciométrico puede ser un instrumento de temperatura, de
conductividad o de velocidad, según sean las señales medidas por los elementos
primarios de termopar, electrodos o dínamo.(p. 26)
Ejemplos
En la industria, para la designación del instrumento, se utilizan las dos
clasificaciones expuestas anteriormente. Y de este modo, se consideran
instrumentos tales como transmisores ciegos de presión (ver fig. 1), controladores
de temperatura (ver fig. 2), controladores registradores de caudal (ver fig. 3), etc.

8. 8
Figura 1: Transmisor ciego de presión.
Figura 2: Controlador de Temperatura.
Figura 3: Controlador registrador de caudal.

9. 9
Discusión
La automatización de los procesos productivos ofrece una ventaja
significativa para la industria, permite controlar la producción de manera que la
calidad no se vea afectada y se desarrolle de manera efectiva. Los proyectos de
automatización de procesos, representan innovaciones tecnológicas importantes,
con un serio impacto en la gestión de las empresas.
Automatizar procesos dentro de una empresa significa la inserción de
instrumentos de medición que permitan el monitoreo del procedimiento para
verificar el desempeño regular del mismo.
Creus (2005) emite la siguiente opinión:
Los instrumentos de control están universalmente aceptados. Hoy en día, es
inimaginable la existencia de una industria moderna sin instrumentos. Y,
aunque existiera, las necesidades, que crea el mercado, de obtener
productos terminados con las garantías de calidad exigidas y en la cantidad
suficiente para que el precio obtenido sea competitivo, forzarían a modificar
esta hipotética industria, incluyendo en la transformación subsiguiente la
automatización del proceso mediante los instrumentos de medición y
control.(p. 16)
Conforme con esto el autor manifiesta la necesidad actual en la industria, por
estandarizar y automatizar sus procesos productivos. Aunque esta modificación
acarree costos en la cadena de producción, estos resultaran factibles al medir el
desempeño de la empresa en función del tiempo. Fenómenos como la
globalización mundial, hacen que las empresas traten de mejorar sus niveles de
productividad a través de mejor distribución de los medios de producción, que
permita que les permita convertirse en industrias exportadoras.
En la industria se presenta pues, repetidamente, el uso de instrumentos de
medición y control y con ello la necesidad de conocer y entender el funcionamiento
de los mismos y el papel que juegan dentro del control del proceso.

10. 10
En todo proceso productivo, es absolutamente necesario controlar y
mantener constantes algunas variables, tales como presión, caudal, nivel,
temperatura, el pH, la conductividad, la velocidad, la humedad, etc. En los inicios
de la era industrial, la operatoria de los procesos se llevaba a cabo con un control
manual de estas variables utilizando sólo instrumentos simples, control que era
suficiente por la relativa simplicidad de los procesos. Sin embargo, la gradual
complejidad con qué éstos se han ido desarrollando ha exigido su automatización
progresiva por medio de los instrumentos de medición y control.
Los instrumentos de medición y control permiten el mantenimiento y la
regulación de estas constantes en condiciones ideales, tarea que tendría dificultad
para un humano, al automatizar el proceso, la mano de obra humana traslada su
papel a una labor única de supervisión y vigilancia desde puestos de control a
distancia, asistiendo al área cuando se presentan situaciones anormales en el
proceso, por lo que la capacitación en el uso, implementación y mantenimiento de
los diferentes tipos de instrumentos de control se hace esencial para el operador.
La implementación de los diferentes tipos de instrumentos de medición y
control en el proceso productivo dependerá de la variable que se quiera controlar y
de la manera en que se necesite hacerlo. Por ejemplo, es necesario conocer la
temperatura interna de una caldera u horno industrial pero no necesariamente esta
tiene que ser mostrada in situ, por lo que la implementación de un instrumento
indicador no es relevante, en su defecto seria optimo el uso de un elemento
primario, sensor de temperatura, junto con un transmisor que reciba los datos
obtenidos y los envíe a una unidad de control.

11. 11
Conclusión
En función del proceso productivo que se busca automatizar, será necesario
escoger las modalidades y criterios congruentes de control y, por consiguiente, los
instrumentos de medida adecuados. De acuerdo a la naturaleza del proceso y de
la variable se utilizarían diversos tipos de instrumentos de medición, bien podrían
ser indicadores para segmentos en los que no es necesario el control inmediato de
la variable sino más bien la variación de su valor de su magnitud en el tiempo.
La multiplicidad de herramientas de medición y control constituye la primera
dificultad con la que el los planificadores o supervisores de proceso se enfrenta.
Por lo que deben, en efecto, conocer los instrumentos disponibles, su validez, su
universalidad, si son o no factibles y, evidentemente, sus modalidades. Dejar de
lado estos conocimiento llevaría a múltiples errores y a un producto no optimo
como resultado..

12. 12
Referencias
Creus, A. (2010). Instrumentación Industrial. Grupo Editor Alfaomega.
Garcia, E. (2003) Automatización de procesos industriales.
Automatización.Link:http://www.ecured.cu/index.php/Automatizaci%C3%B3n
Visitado el 18 de Febrero de 2014.